BRPI0817738B1

BRPI0817738B1 - SYNTHESIS REACTION SYSTEM

Info

Publication number: BRPI0817738B1
Application number: BRPI0817738-4A
Authority: BR
Inventors: Onishi. Yasuhiro
Original assignee: Nippon Steel Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2017-11-21
Also published as: MY153988A; CN101809122A; US20100239474A1; CN101809122B; EA018660B1; EA201070310A1; CA2700126A1; ZA201002079B; EP2194111A4; WO2009041600A1; JPWO2009041600A1; CA2700126C; JP5409370B2; US8758692B2; NO2194111T3; AU2008304822A1; BRPI0817738A2; EP2194111A1; AU2008304822B2; EP2194111B1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE REAÇÃO DE SÍNTESE".Report of the Invention Patent for "SUMMARY REACTION SYSTEM".

Campo Técnico A presente invenção refere-se a um sistema de reação de síntese para sintetizar o composto de hidrocarboneto pela introdução de um gás incluindo hidrogênio e monóxido de carbono como componentes principais em uma pasta fluida possuindo partículas catalisadoras sólidas suspensas nos hidrocarbonetos líquidos. É reivindicada prioridade em relação ao Pedido de Patente Japonês N° 2007-252520, depositado em 27 de setembro de 2007, cujo conteúdo é incorporado neste documento por referência em sua totalidade. Antecedentes da Técnica da Invenção Como um sistema de reação para uma reação de síntese de Fischer-Tropsch (daqui para frente chamada de reação de síntese FT) que gera um composto de hidrocarboneto e água pela reação catalítica a partir de um gás de síntese que é principalmente composto de hidrogênio e de monóxido de carbono, um sistema de reação de síntese FT de leito de pasta fluida do tipo coluna de bolha que realiza uma reação de síntese FT pela introdução de um gás de síntese em uma pasta fluida na qual partículas catalisadoras sólidas estão suspendas em um hidrocarboneto líquido, está disponível (por exemplo, refira-se ao Documento de Patente 1 e 2, como mencionado abaixo). Adicionalmente, um composto de hidrocarboneto sintetizado pela reação de síntese FT é principalmente utilizado como um material bruto para produtos combustíveis líquidos, tal como nafta (gasolina de qualidade inferior), querosene e gasóleo.Technical Field The present invention relates to a synthesis reaction system for synthesizing the hydrocarbon compound by the introduction of a gas including hydrogen and carbon monoxide as major components in a slurry having solid catalyst particles suspended in liquid hydrocarbons. Priority is claimed in relation to Japanese Patent Application No. 2007-252520, filed September 27, 2007, the contents of which are incorporated herein by reference in its entirety. Background of the Invention Art As a reaction system for a Fischer-Tropsch synthesis reaction (hereinafter called the FT synthesis reaction) which generates a hydrocarbon compound and water by catalytic reaction from a synthesis gas which is primarily composed of hydrogen and carbon monoxide, a bubble column type FT fluid bed bed synthesis reaction system that performs an FT synthesis reaction by introducing a synthesis gas into a fluid paste in which solid catalyst particles are suspended in a liquid hydrocarbon, is available (for example, refer to Patent Document 1 and 2 as mentioned below). Additionally, a hydrocarbon compound synthesized by the FT synthesis reaction is mainly used as a crude material for liquid combustible products such as naphtha (lower grade gasoline), kerosene and diesel fuel.

Adicionalmente, como este sistema de reação de síntese FT de leito de pasta fluida do tipo coluna de bolhas, há um sistema de reação de síntese FT do tipo circulação externa incluindo um corpo principal do reator que acomoda a pasta fluida, e uma seção de abastecimento de gás que introduz gás de síntese na parte de baixo do corpo principal do reator, e uma seção de circulação externa que faz a pasta fluida catalisadora incluindo um composto de hidrocarboneto sintetizado dentro do corpo principal do reator fluir para fora do corpo principal do reator, separa o composto de hidrocar-boneto da pasta fluida catalisadora e retorna a pasta fluida catalisadora novamente para o corpo principal do reator. Nos Documentos de Patente 1 e 2, uma bomba é utilizada para o fluxo de pasta fluida através de uma seção de circulação externa. Entretanto, se a bomba, etc., for utilizada, a performance das partículas catalisadoras pode degradar devido ao atrito.In addition, as this bubble column-type FT fluid bed synthesis reaction system, there is an external circulation FT synthesis reaction system including a main reactor body that accommodates the fluid paste, and a fill section gas introducing synthesis gas into the underside of the reactor main body, and an external circulation section that makes the catalyst slurry including a synthesized hydrocarbon compound within the reactor main body flow out of the reactor main body, separates the hydrocarbon compound from the catalyst slurry and returns the catalyst slurry back to the main reactor body. In Patent Documents 1 and 2, a pump is used for the flow of slurry through an external circulation section. However, if the pump, etc., is used, the performance of the catalyst particles may degrade due to friction.

Por consequência, nesta configuração, quando o gás de síntese introduzido no corpo principal do reator ascende através da pasta fluida, um fluxo para cima (elevação por ar) é gerado no corpo principal do reator. Portanto, o fluxo de circulação da pasta fluida é gerado no corpo principal do reator em sua direção vertical. Além disso, o fluxo de pasta fluida através da seção de circulação externa é gerado com o fluxo de circulação da pasta fluida dentro do corpo principal do reator. DOCUMENTO DE PATENTE 1: Pedido de Patente U.S. Primeira Publicação N° 2003/0018089 DOCUMENTO DE PATENTE 2: Pedido de Patente U.S. Primeira Publicação N° 2007/0014703 Descricão Detalhada da Invenção Problemas a Serem Resolvidos Pela Invenção Entretanto, desde que o fluxo de pasta fluida mencionado acima para em um estado onde o gás de síntese não é introduzido na pasta fluida, isto é, em um estado estático do sistema de reação de síntese, uma parte sólida da pasta fluida incluindo as partículas catalisadoras assenta. Assim, existe um problema pelo fato de que a parte sólida está apta a assentar dentro da seção de circulação externa.Accordingly, in this configuration, when the synthesis gas introduced into the reactor main body ascends through the slurry, an upward flow (air lift) is generated in the reactor main body. Therefore, the flow flow of the slurry is generated in the reactor main body in its vertical direction. In addition, the flow of slurry through the external circulation section is generated with the flow of slurry circulation within the main reactor body. PATENT DOCUMENT 1: US Patent Application First Publication No. 2003/0018089 PATENT DOCUMENT 2: US Patent Application First Publication No. 2007/0014703 Detailed Description of the Invention Problems to Be Resolved by the Invention mentioned above for in a state where the synthesis gas is not introduced into the slurry, that is, in a static state of the synthesis reaction system, a solid portion of the slurry including the catalyst particles settles. Thus, there is a problem that the solid part is able to settle within the external circulation section.

Particularmente, quando o sistema de reação de síntese é interrompido devido a fatores externos, tal como uma falha de energia elétrica, adesão, coesão, ligação, etc., da parte sólida estão aptas a ocorrerem dentro da seção de circulação externa. Portanto, mesmo se a pasta fluida for levada a fluir novamente, levará um tempo mais longo até que o sistema de reação de síntese seja estabelecido para um estado estável de operação. Como resultado, existe um problema pelo fato de que a eficiência da produ- ção dos produtos combustíveis líquidos degrada. A presente invenção foi elaborada em vista de tais problemas e tem como objetivo permitir que o estado de um sistema de reação de síntese transite para um estado de operação a partir de um estado parado, reduzindo o tempo de transição do mesmo, e melhorando a eficiência da produção de produtos combustíveis líquidos, no sistema de reação de síntese que realiza uma reação de síntese FT.Particularly when the synthesis reaction system is disrupted due to external factors such as a power failure, adhesion, cohesion, bonding, etc. of the solid part are likely to occur within the external circulation section. Therefore, even if the slurry is re-flowed, it will take a longer time before the synthesis reaction system is established to a stable operating state. As a result, there is a problem that production efficiency of liquid fuel products degrades. The present invention has been elaborated in view of such problems and aims to allow the state of a synthesis reaction system to transition to an operating state from a stopped state, reducing its transition time and improving the efficiency. of the production of liquid fuel products in the synthesis reaction system that performs an FT synthesis reaction.

Dispositivo Para Resolver os Problemas O sistema de reação de síntese da presente invenção é um sistema de reação de síntese que sintetiza um composto de hidrocarboneto por uma reação química de um gás de síntese incluindo hidrogênio e monóxido de carbono como componentes principais, e uma pasta fluida possuindo partículas catalisadoras sólidas suspensas no líquido e que extrai o composto de hidrocarboneto a partir da pasta fluida. O sistema de reação de síntese inclui um corpo principal do reator que acomoda a pasta fluida; um separador que separa o composto de hidrocarboneto da pasta fluida; uma primeira passagem de fluxo que permite que a pasta fluida incluindo o composto de hidrocarboneto flua para o separador a partir do corpo principal do reator; uma segunda passagem de fluxo que permite que a pasta fluida flua para o corpo principal do reator a partir do separador; e um bocal de fornecimento de fluido que fornece um fluido em direção a pelo menos um dentre o separador, a primeira passagem de fluxo e a segunda passagem de fluxo.Device to Solve Problems The synthesis reaction system of the present invention is a synthesis reaction system that synthesizes a hydrocarbon compound by a chemical reaction of a synthesis gas including hydrogen and carbon monoxide as main components, and a slurry. having solid catalyst particles suspended in the liquid and extracting the hydrocarbon compound from the slurry. The synthesis reaction system includes a reactor main body that accommodates the slurry; a separator separating the hydrocarbon compound from the slurry; a first flow passage allowing the slurry including hydrocarbon compound to flow to the separator from the main reactor body; a second flow passage allowing the slurry to flow to the reactor main body from the separator; and a fluid supply nozzle that supplies a fluid toward at least one of the separator, the first flow passage and the second flow passage.

Em adição, o fluido acima é de forma desejável um fluido que não influencia a reação química do gás de síntese com a pasta fluida. Por exemplo, o fluido de preferência é um gás inerte, tal como nitrogênio ou ar-gônio, etc. Adicionalmente, o fluido acima pode ser produtos combustíveis líquidos, tal como querosene e gasóleo.In addition, the above fluid is desirably a fluid which does not influence the chemical reaction of the synthesis gas with the slurry. For example, the fluid preferably is an inert gas, such as nitrogen or argon, etc. Additionally, the above fluid may be liquid combustible products such as kerosene and diesel fuel.

No sistema de reação de síntese da presente invenção, em um caso onde o sistema de reação de síntese é iniciado a partir de um estado onde o gás de síntese não é fornecido para a pasta fluida, isto é, a partir de um estado estático onde o fluxo de circulação da massa semifluida não é gerado no corpo principal do reator, e então é estabelecido em um estado de operação onde o fluxo de circulação da pasta fluida é gerado, é desejável que um fluido seja fornecido para o separador, para a primeira passagem de fluxo ou para a segunda passagem de fluxo a partir do bocal de fornecimento de fluido. Dessa forma, desde que o fluxo de fluido ocorrido pelo fluxo de circulação flutue a parte sólida da pasta fluida que assentou ou aderiu no separador, na primeira passagem de fluxo, ou na segunda passagem de fluxo, o estado do fluxo da pasta fluida no separador, na primeira passagem de fluxo ou na segunda passagem de fluxo, pode ser promovido. Por consequência, a transição suave do sistema de reação de síntese para um estado de operação a partir de um estado estático é permitido, e o tempo de transição do mesmo pode ser reduzido.In the synthesis reaction system of the present invention, in a case where the synthesis reaction system is started from a state where the synthesis gas is not supplied to the slurry, that is, from a static state where the semifluid mass circulation flow is not generated in the main body of the reactor, and then is established in an operating state where the circulation flow of the slurry is generated, it is desirable that a fluid be supplied to the separator for the first flow passage or to the second flow passage from the fluid supply nozzle. Thus, as long as the fluid flow from the flow flow fluctuates the solid portion of the slurry that has settled or adhered to the separator, the first flow passage, or the second flow passage, the flow state of the slurry in the separator in the first flow passage or the second flow passage may be promoted. Accordingly, the smooth transition of the synthesis reaction system to an operating state from a static state is allowed, and its transition time can be reduced.

Adicionalmente, quando o sistema de reação de síntese é paralisado devido a certos fatores, e o fluxo de circulação dentro do corpo principal do reator paralisa, o fluido é fornecido para o separador, para a primeira passagem de fluxo, ou para a segunda passagem de fluxo a partir do bocal de fornecimento de fluido. Desse modo, desde que a parte sólida da pasta fluida preservada de assentar ou de aderir no separador, na primeira passagem de fluxo, ou na segunda passagem de fluxo, de modo que o entupimento do separador, da primeira passagem de fluxo e da segunda passagem de fluxo pela parte sólida da pasta fluida possa ser evitado, torna-se possível reiniciar o sistema de reação de síntese de forma rápida.Additionally, when the synthesis reaction system is stalled due to certain factors, and the circulation flow within the reactor main body stalls, fluid is supplied to the separator, first flow passage, or second flow passage. flow from the fluid supply nozzle. Thereby, provided the solid portion of the preserved slurry settles or adheres to the separator, the first flow passage, or the second flow passage, such that the clogging of the separator, the first flow passage and the second passage flow through the solid portion of the slurry can be prevented, it becomes possible to restart the synthesis reaction system quickly.

Adicionalmente, o sistema de reação de síntese adicionalmente pode incluir um bocal de ajuda de fluxo que permita ao fluido ser fornecido para o corpo principal do reator para promover o fluxo da pasta fluida dentro do corpo principal do reator.Additionally, the synthesis reaction system may additionally include a flow assist nozzle that allows fluid to be supplied to the reactor main body to promote flow of the slurry within the reactor main body.

Neste caso, quando o sistema de reação de síntese é iniciado para um estado de operação a partir de um estado estático, o fluxo de circulação da pasta fluida dentro do corpo principal do reator é promovido pelo fornecimento do fluido para o corpo principal do reator a partir do bocal de ajuda de fluxo. Assim, torna-se possível estabelecer um fluxo de circulação constante de forma rápida.In this case, when the synthesis reaction system is started to an operating state from a static state, the flow of flow of the slurry within the main reactor body is promoted by supplying fluid to the main reactor body at from the flow aid nozzle. This makes it possible to establish a constant circulation flow quickly.

Além disso, no sistema de reação de síntese, o fluido pode ser aquecido pelo menos mais do que a temperatura de precipitação de uma fração de cera incluída no composto de hidrocarboneto.In addition, in the synthesis reaction system, the fluid may be heated at least more than the precipitation temperature of a wax fraction included in the hydrocarbon compound.

Nesta configuração, quando o sistema de reação de síntese está em um estado estático, a temperatura da pasta fluida pode tornar-se inferior à temperatura de precipitação da fração de cera. Como resultado, mesmo se a fração de cera do composto de hidrocarboneto tiver precipitado dentro do corpo principal do reator, do separador, da primeira passagem de fluxo e da segunda passagem de fluxo, a fração de cera pode ser aquecida pelo fornecimento de fluido aquecido para o bocal de circulação externa ou para o corpo principal do reator quando o sistema de reação de síntese é iniciado. Por esta razão, em um caso onde o fluido aquecido quando o sistema de reação de síntese é paralisado é fornecido, o esfriamento da pasta fluida pode ser impedido. Portanto, torna-se possível impedir a precipitação da fração de cera. Adicionalmente, mesmo se a fração de cera tiver precipitado, torna-se possível dissolver a fração de cera precipitada.In this configuration, when the synthesis reaction system is in a static state, the temperature of the slurry may become lower than the precipitation temperature of the wax fraction. As a result, even if the wax fraction of the hydrocarbon compound has precipitated within the reactor main body, separator, first flow passage and second flow passage, the wax fraction may be heated by providing heated fluid to the external circulation nozzle or main reactor body when the synthesis reaction system is started. For this reason, in a case where heated fluid when the synthesis reaction system is shut down is supplied, the cooling of the slurry may be prevented. Therefore, it becomes possible to prevent precipitation of the wax fraction. Additionally, even if the wax fraction has precipitated, it becomes possible to dissolve the precipitated wax fraction.

Por consequência, isto permite adicionalmente reduzir o tempo que é levado até o estado de operação onde a fração de cera é derretida de forma perfeita após o sistema de reação de síntese ser reiniciado.Accordingly, this further reduces the time taken to the operating state where the wax fraction is perfectly melted after the synthesis reaction system is restarted.

Efeitos Vantajosos da Invenção De acordo com a presente invenção, quando o sistema de reação de síntese é iniciado ou paralisado, o fluido é fornecido para o separador, para a primeira passagem de fluxo, ou para a segunda passagem de fluxo. Desse modo, o tempo que é levado até que o estado do sistema de reação de síntese transite para um estado de operação a partir de um estado estático pode ser reduzido. Portanto, a eficiência da produção de hidro-carbonetos líquidos, e de produtos combustíveis líquidos utilizando os hidro-carbonetos líquidos como um material bruto, pode ser melhorada.Advantageous Effects of the Invention According to the present invention, when the synthesis reaction system is started or stopped, fluid is supplied to the separator, first flow passage or second flow passage. In this way, the time taken for the state of the synthesis reaction system to transition to an operating state from a static state can be reduced. Therefore, the efficiency of the production of liquid hydrocarbons and liquid fuel products using liquid hydrocarbons as a crude material can be improved.

Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é um diagrama esquemático apresentado a configuração geral de um sistema de reação de síntese de acordo com uma concretização da invenção. A figura 2 é uma vista secional longitudinal apresentando um reator constituindo o sistema de reação de síntese da figura 1.Brief Description of the Drawings Figure 1 is a schematic diagram showing the general configuration of a synthesis reaction system according to one embodiment of the invention. Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a reactor constituting the synthesis reaction system of Figure 1.

Melhor Modo Para Realizar a Invenção Daqui para frente, concretizações preferidas da presente invenção serão descritas com referência às figuras 1 e 2.Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to Figures 1 and 2.

Como apresentado na figura 1, um sistema de reação de síntese 1 de acordo com a presente concretização é um sistema de reação de síntese FT de leito de pasta fluida do tipo coluna de bolhas, e inclui um reator 3 que causa a reação de síntese FT, e uma seção de circulação externa 5 que extrai os produtos da reação de síntese FT.As shown in Figure 1, a synthesis reaction system 1 according to the present embodiment is a bubble column-type fluid bed bed FT synthesis reaction system, and includes a reactor 3 which causes the FT synthesis reaction. , and an external circulation section 5 which extracts the products of synthesis reaction FT.

Como apresentado nas figuras 1 e 2, o reator 3 principalmente inclui um corpo principal do reator 10, um distribuidor 20, um tubo de resfriamento 30 e uma unidade de ajuda de fluxo 50. O corpo principal do reator 10 é um vaso substancialmente cilíndrico fabricado de metal, cujo diâmetro é cerca de 1 até 20 metros, de preferência, cerca de 2 até 10 metros. A altura do corpo principal do reator 10 é cerca de 10 até 50 metros, de preferência, cerca de 15 até 45 metros. A pasta fluida 12 possuindo as partículas catalisadoras sólidas 124 suspensas nos hidrocarbonetos líquidos (produto da reação de síntese FT) 1222 é acomodada dentro do corpo principal do reator 10. O corpo principal do reator 10 é formado com uma porta de saída de pasta fluida 14 através da qual uma parte da pasta fluida 12 é permitida de fluir para fora da seção de circulação externa 5 a partir de uma parte superior do corpo principal do reator, e uma porta de admissão de pasta fluida 16 através da qual a pasta fluida 12 é permitida de fluir para dentro de uma parte inferior do corpo principal do reator 10 a partir da seção de circulação externa 5. O distribuidor 20, o qual é um exemplo de uma seção de abastecimento de gás de síntese de acordo com a presente concretização, é disposto na parte inferior dentro do corpo principal do reator 10 para fornecer o gás de síntese incluindo hidrogênio e monóxido de carbono como componentes principais para a pasta fluida 12. O distribuidor 20 é composto de um tubo de fornecimento de gás de síntese 22, de uma cabeça de bocal 24 conectada com uma extremidade distante do tubo de fornecimento de gás de síntese 22, e vários bocais de fornecimento de gás de síntese 26 proporcionados em uma parte lateral da cabeça de bocal 24. O gás de síntese fornecido através do tubo de fornecimento de gás de síntese 22 a partir do exterior passa através da cabeça de bocal 24 e é injetado dentro da pasta fluida 12 dentro do corpo principal do reator 10, por exemplo, para baixo (ou seja, a direção apresentada pelas setas finas no desenho) a partir da abertura de fornecimento de gás de síntese (não-mostrada) proporcionada na parte inferior do bocal de fornecimento de gás de síntese 26 (a parte de baixo do corpo principal do reator 10). Assim, o gás de síntese introduzido a partir do distribuidor 20 para dentro da pasta fluida 12 é transformado em bolhas 28 e flui através da pasta fluida 12 a partir da parte de baixo até a parte de cima na direção da altura (direção vertical) do corpo principal do reator 10. No processo, o gás de síntese é dissolvido nos hidrocarbonetos líquidos 122 e levado em contato com as partículas catali-sadoras 124, por meio do que uma reação de síntese do hidrocarboneto líquido (reação de síntese FT) é realizada. Em adição, na presente concretização, o gás de síntese é injetado para baixo. Entretanto, o gás de síntese pode ser injetado para cima do corpo principal do reator 10.As shown in figures 1 and 2, reactor 3 mainly includes a reactor main body 10, a distributor 20, a cooling tube 30 and a flow aid unit 50. The reactor main body 10 is a substantially cylindrical vessel manufactured of metal, whose diameter is about 1 to 20 meters, preferably about 2 to 10 meters. The height of the main body of reactor 10 is about 10 to 50 meters, preferably about 15 to 45 meters. The slurry 12 having the solid catalyst particles 124 suspended in the liquid hydrocarbons (FT synthesis reaction product) 1222 is accommodated within the reactor main body 10. The reactor main body 10 is formed with a slurry exit port 14 whereby a portion of the slurry 12 is allowed to flow out of the external circulation section 5 from an upper part of the reactor main body, and a slurry inlet port 16 through which the slurry 12 is allowed to flow into a lower part of the reactor main body 10 from external circulation section 5. Dispenser 20, which is an example of a synthesis gas supply section in accordance with the present embodiment, is arranged at the bottom within the main reactor body 10 to provide the synthesis gas including hydrogen and carbon monoxide as main components for the pasture. fluid 12. The manifold 20 is comprised of a synthesis gas supply tube 22, a nozzle head 24 connected to a distal end of the synthesis gas supply tube 22, and several synthesis gas supply nozzles. 26 provided on one side of the nozzle head 24. Synthesis gas supplied through the synthesis gas supply tube 22 from the outside passes through the nozzle head 24 and is injected into the slurry 12 within the main body reactor 10, for example downward (i.e. the direction shown by the thin arrows in the drawing) from the synthesis gas supply opening (not shown) provided at the bottom of the synthesis gas supply nozzle 26 (the bottom of the main reactor body 10). Thus, the synthesis gas introduced from the dispenser 20 into the slurry 12 is blown 28 and flows through the slurry 12 from the bottom to the top in the height (vertical direction) direction of the slurry. reactor main body 10. In the process, the synthesis gas is dissolved in the liquid hydrocarbons 122 and brought into contact with the catalyst particles 124, whereby a liquid hydrocarbon synthesis reaction (FT synthesis reaction) is performed. . In addition, in the present embodiment, the synthesis gas is injected downward. However, the synthesis gas can be injected into the reactor main body 10.

Adicionalmente, o gás de síntese é introduzido na pasta fluida 12 a partir do distribuidor 20 disposto na parte inferior dentro do corpo principal do reator 10. O gás de síntese introduzido na pasta fluida ascende como as bolhas 28 dentro do corpo do principal do reator 10. Desse modo, dentro do corpo principal do reator 10, um fluxo para cima (elevação por ar) da pasta fluida 12 é gerada na parte central dentro do corpo principal do reator 10 e nas vizinhanças do mesmo (ou seja, nas vizinhanças do eixo geométrico central do corpo principal do reator 10), e um fluxo para baixo da pasta fluida 12 é gerado nas vizinhanças da parede interna do corpo principal do reator 10 (ou seja, nas vizinhanças da parte periférica interna). Desse modo, como apresentado pelas setas grossas na figura 2, um fluxo de circulação da pasta fluida 12 é gerado dentro do corpo principal do reator 10. O tubo de resfriamento 40 é proporcionado ao longo da direção da altura do corpo principal do reator 10 dentro do corpo principal do reator 10 para resfriar a pasta fluida 12 cuja temperatura subiu devido ao calor gerador pela reação de síntese FT. O tubo de resfriamento 40 pode ser formado de modo a reciprocar várias vezes (por exemplo, para reciprocar duas vezes na figura 2) verticalmente na direção vertical, por exemplo, pela curvatura de um único tubo como apresentado na figura 2. Entretanto, o formato e o número de tubos de resfriamento não estão limitados ao formato e ao número acima, mas podem ser de modo que os tubos de resfriamento sejam uniformemente dispostos dentro do corpo principal do reator 10 e contribuam para o resfriamento uniforme da pasta fluida 12. Por exemplo, vários tubos de resfriamento possuindo uma estrutura de tubo duplo, chamada tipo baioneta, podem ser dispostos dentro do corpo principal do reator 10. A água de resfriamento (por exemplo, cuja temperatura é diferente cerca de -50° C até 0o C da temperatura interior do corpo principal do reator 10) introduzida a partir da entrada do tubo de resfriamento 42 circula através do tubo de resfriamento 40. À medida que a água de resfriamento troca calor com a pasta fluida 12 via a parte do tubo de resfriamento 40 no processo durante o qual a água de resfriamento circula através do tubo de resfriamento 40, a pasta fluida 12 dentro do corpo principal do reator 10 é resfriada. Uma parte da água de resfriamento é descarregada a partir da saída do tubo de resfriamento 44 como vapor. Em adição, o meio para resfriar a pasta fluida 12 não está limitado à água de resfriamento como descrito acima. Por exemplo, uma parafina de cadeia linear e de cadeia ramificada, hidrocarboneto naftênico, oleofina, silano com baixo peso molecular, éter de silício, e óleo de silicone, etc., de C4 até Cio podem ser utilizados como o meio.Additionally, the synthesis gas is introduced into the slurry 12 from the bottom distributor 20 within the reactor main body 10. The synthesis gas introduced into the slurry rises as bubbles 28 within the reactor main body 10 Thus, within the reactor main body 10, an upward flow (air lift) of the slurry 12 is generated in the central part within and around the reactor main body 10 (ie, in the vicinity of the shaft). reactor main body 10), and a downward flow of the slurry 12 is generated in the vicinity of the inner wall of the reactor main body 10 (i.e., in the vicinity of the inner peripheral portion). Thus, as shown by the thick arrows in figure 2, a circulating flow of the slurry 12 is generated within the reactor main body 10. Cooling tube 40 is provided along the height direction of the reactor main body 10 within of the main body of reactor 10 to cool the slurry 12 whose temperature has risen due to the heat generated by the synthesis reaction FT. The cooling tube 40 may be formed to reciprocate several times (for example, to reciprocate twice in figure 2) vertically in the vertical direction, for example by the curvature of a single tube as shown in figure 2. However, the shape and the number of cooling tubes are not limited to the above format and number, but may be such that the cooling tubes are uniformly disposed within the main reactor body 10 and contribute to uniform cooling of the slurry 12. For example , several cooling tubes having a double tube structure, called bayonet type, can be arranged within the main body of reactor 10. The cooling water (for example, whose temperature is different about -50 ° C to 0 ° C from the temperature). inside of the main reactor body 10) introduced from the inlet of the cooling pipe 42 circulates through the cooling pipe 40. As the cooling water trans- The heat with the slurry 12 via the portion of the cooling pipe 40 in the process during which cooling water circulates through the cooling pipe 40, the slurry 12 within the main body of the reactor 10 is cooled. A portion of the cooling water is discharged from the outlet of the cooling pipe 44 as steam. In addition, the means for cooling the slurry 12 is not limited to the cooling water as described above. For example, a straight chain and branched chain paraffin, naphthenic hydrocarbon, oleophine, low molecular weight silane, silicon ether, and silicone oil, etc., from C4 to C10 may be used as the medium.

Como apresentado na figura 1, várias unidades de ajuda de fluxo 50 são proporcionadas fora do corpo principal do reator 10 de modo a fornecer fluido para dentro do corpo principal do reator 10 a partir do exterior. Além disso, cada unidade de ajuda de fluxo 50 inclui um bocal de ajuda de fluxo 51 conectado com uma parede interna (parte de parede periférica) do corpo principal do reator 10, e o fluido é lançado em jato em direção ao corpo principal do reator 10 por este bocal de ajuda de fluxo 51 de modo a cor- rer ao longo de uma superfície de parede interna do corpo principal do reator 10. Adicionalmente, cada unidade de ajuda de fluxo 50 inclui uma válvula de abertura / fechamento 52 que é disposta entre uma fonte de abastecimento de fluido (não-mostrada) e o bocal de ajuda de fluxo 51 para controlar o fornecimento do fluido, e o fluido é fornecido para o corpo principal do reator 10 pela abertura da válvula de abertura / fechamento 52.As shown in Figure 1, various flow aid units 50 are provided outside the reactor main body 10 to supply fluid into the reactor main body 10 from the outside. In addition, each flow aid unit 50 includes a flow aid nozzle 51 connected to an inner wall (peripheral wall part) of the reactor main body 10, and fluid is jetted toward the reactor main body 10 through this flow aid nozzle 51 so as to run along an inner wall surface of the reactor main body 10. Additionally, each flow aid unit 50 includes an open / close valve 52 which is arranged between a fluid supply source (not shown) and flow aid nozzle 51 for controlling fluid supply, and fluid is supplied to the main reactor body 10 by opening the shut-off valve 52.

Em adição, o fluido a ser fornecido para o corpo principal do reator 10 a partir dos bocais de ajuda de fluxo 51 pode, por exemplo, ser o mesmo gás de síntese que o gás fornecido pelo distribuidor 20, ou pode ser um gás (por exemplo, um gás inerte, tal como nitrogênio ou argônio) ou um líquido (por exemplo, hidrocarbonetos líquidos, ou produtos combustíveis líquidos tal como querosene e gasóleo, os quais são produzidos utilizando os hidrocarbonetos líquidos como um material bruto) que não influência a reação de síntese FT. Adicionalmente, o gás ou o líquido mencionado acima pode ser fornecido ou ambos podem ser fornecidos para o corpo principal do reator 10 a partir do bocal de ajuda de fluxo 51.In addition, the fluid to be supplied to the reactor main body 10 from the flow assist nozzles 51 may, for example, be the same synthesis gas as the gas supplied by the distributor 20, or may be a gas (e.g. for example an inert gas such as nitrogen or argon) or a liquid (eg liquid hydrocarbons, or liquid combustible products such as kerosene and diesel which are produced using liquid hydrocarbons as a crude material) that do not influence the reaction. of synthesis FT. Additionally, the gas or liquid mentioned above may be supplied or both may be supplied to the reactor main body 10 from the flow aid nozzle 51.

Adicionalmente, na presente concretização, o bocal de ajuda de fluxo 51 é disposto entre o corpo principal do reator 10 e a válvula de abertura / fechamento 52. Entretanto, por exemplo, o bocal de ajuda de fluxo pode ser disposto na posição onde a válvula de abertura / fechamento é imprensada junto com o corpo principal do reator 10. Além disso, apesar do bocal de ajuda de fluxo 51 ser proporcionado na posição onde o fluxo para baixo da pasta fluida 12 é promovido, o bocal de ajuda de fluxo 51 pode ser proporcionado, por exemplo, na posição onde o fluxo para cima da pasta fluida 12 é promovido. Ou seja, o bocal de ajuda de fluxo 51 pode ser proporcionado, por exemplo, na posição onde o fluido é esguichado para cima a partir de próximo do eixo geométrico central dentro do corpo principal do reator 10.Additionally, in the present embodiment, the flow aid nozzle 51 is disposed between the reactor main body 10 and the opening / closing valve 52. However, for example, the flow aid nozzle may be arranged in the position where the valve In addition, although the flow aid nozzle 51 is provided in the position where downward flow of the slurry 12 is promoted, the flow aid nozzle 51 may be depressed together with the main body of the reactor 10. be provided, for example, in the position where upward flow of the slurry 12 is promoted. That is, the flow aid nozzle 51 may be provided, for example, in the position where fluid is squirted upward from near the central geometry axis within the main reactor body 10.

Como apresentado na figura 1, a seção de circulação externa 5 principalmente inclui um vaso de desgaseificação 62 e um separador estacionário 64. O vaso de desgaseificação 62 é conectado com a abertura de saída da pasta fluida 14 do corpo principal do reator 10 através de um pri- meiro tubo 61, e remove o gás de síntese não-reacionado (bolhas 28), etc., incluído na pasta fluida 12 que fluiu a partir do corpo principal do reator 10. Adicionalmente, na parte média do primeiro tubo 61, uma válvula de divisão 61 a que abre e fecha o primeiro tubo 61, é disposta. Pela operação da válvula de divisão 61a, o influxo da pasta fluida 12 a partir do corpo principal do reator 10 para o vaso de desgaseificação 62 pode ser controlado. Além disso, uma parte inferior do vaso de desgaseificação 62 é conectada com o separador estacionário 64 através de um segundo tubo 63. Por consequência, uma primeira passagem de fluxo 60 para permitir que a pasta fluida 12 flua para o separador estacionário 64 a partir do corpo principal do reator 10 é constituída do primeiro tubo 61, do vaso de desgaseificação 62 e do segundo tubo 63.As shown in Figure 1, the external circulation section 5 mainly includes a degassing vessel 62 and a stationary separator 64. The degassing vessel 62 is connected with the outlet of the slurry 14 of the reactor main body 10 via a first tube 61, and removes the unreacted synthesis gas (bubbles 28), etc., contained in the slurry 12 that flowed from the main body of reactor 10. Additionally, in the middle part of the first tube 61, a split valve 61 which opens and closes first tube 61 is disposed. By operating the split valve 61a, the influx of the slurry 12 from the main reactor body 10 to the degassing vessel 62 can be controlled. In addition, a lower part of the degassing vessel 62 is connected with stationary separator 64 through a second tube 63. Accordingly, a first flow passage 60 to allow fluid slurry 12 to flow to stationary separator 64 from the reactor main body 10 is comprised of first tube 61, degassing vessel 62 and second tube 63.

Adicionalmente, uma parte inferior do separador estacionário 64 é conectada com a abertura de entrada de pasta fluida 16 do corpo principal do reator 10 através de um terceiro tubo 65. Ou seja, na presente concretização, o terceiro tubo 65 forma uma segunda passagem de fluxo para permitir que a pasta fluida 12 flua até o corpo principal do reator 10 a partir do separador estacionário 64. Além disso, em uma parte média deste terceiro tubo 65, uma válvula de divisão 65a que abre e fecha o terceiro tubo 65 e a válvula de retorno 65b estão dispostas de modo a separar um do outro.Additionally, a lower portion of the stationary separator 64 is connected to the slurry inlet opening 16 of the reactor main body 10 through a third tube 65. That is, in the present embodiment, the third tube 65 forms a second flow passage to allow the slurry 12 to flow to the reactor main body 10 from the stationary separator 64. In addition, in a middle portion of this third tube 65, a split valve 65a which opens and closes the third tube 65 and valve 65b are arranged to separate from each other.

Em adição, na configuração acima, o segundo tubo 63 de preferência inclina para baixo em direção ao separador estacionário 64 a partir do vaso de desgaseificação 62, e, o terceiro tubo 65 de preferência inclina para baixo em direção ao corpo principal do reator 10 a partir do separador estacionário 64. Desse modo, a pasta fluida 12 está apta a fluir em direção ao separador estacionário 64 a partir do vaso de desgaseificação 62 ou em direção ao corpo principal do reator 10 a partir do separador estacionário 64, por gravidade, sem utilizar outra fonte de energia, tal como uma bomba.In addition, in the above configuration, the second tube 63 preferably tends downwardly towards stationary separator 64 from the degassing vessel 62, and the third tube 65 preferably tends downwardly towards the main reactor body 10a. Thus, the slurry 12 is able to flow towards the stationary separator 64 from the degassing vessel 62 or towards the main reactor body 10 from the stationary separator 64 by gravity without use another power source, such as a pump.

Além disso, o separador estacionário 64 mencionado acima faz as partículas catalisadoras 124 precipitarem para a parte inferior do separador estacionário 64 pela utilização da característica de que a gravidade específica das partículas catalisadoras 124 incluídas na pasta fluida 12, que fluiu a partir do vaso de desgaseificação 62, é maior do que esta dos hidro-carbonetos líquidos 122, e desse modo, uma parte dos hidrocarbonetos líquidos 122 é separada das partículas catalisadoras 124 na pasta fluida 12. Além disso, pela abertura da válvula de divisão 65a e da válvula de retorno 65b que são proporcionadas no terceiro tubo 65, a pasta fluida 12 incluindo mais partículas catalisadoras 124 flui para dentro do corpo principal do reator 10 a partir da parte inferior do separador estacionário 64.In addition, the above-mentioned stationary separator 64 causes the catalyst particles 124 to precipitate to the bottom of the stationary separator 64 by utilizing the characteristic that the specific gravity of the catalyst particles 124 included in the slurry 12 which flowed from the degassing vessel 62 is larger than that of the liquid hydrocarbons 122, and thus a portion of the liquid hydrocarbons 122 is separated from the catalyst particles 124 in the slurry 12. In addition, by opening the split valve 65a and the return valve 65b which are provided in the third tube 65, the slurry 12 including more catalyst particles 124 flows into the main reactor body 10 from the bottom of the stationary separator 64.

Em adição, no processo de separação acima, por exemplo, um difusor que reduz a vazão da pasta fluida 12 pode ser proporcionado na ponta do segundo tubo 63 localizado no lado do separador estacionário 64, de modo que o fluxo de pasta fluida 12 pode não ser causado dentro do separador estacionário 64 pelo fluxo da pasta fluida 12 que vai em direção ao separador estacionário 64 a partir do vaso de desgaseificação 62.In addition, in the above separation process, for example, a flow slurry diffuser 12 may be provided at the tip of the second tube 63 located on the stationary separator side 64, so that the flow of slurry 12 may not. be caused within stationary separator 64 by flow of slurry 12 towards stationary separator 64 from degassing vessel 62.

Adicionalmente, no separador estacionário 64 configurado deste modo, de forma similar ao vaso de desgaseificação 62, o gás de síntese não-reacionado pode ser removido.Additionally, in stationary separator 64 configured in this manner, similar to degassing vessel 62, unreacted synthesis gas may be removed.

Além disso, na parte inferior do separador estacionário 64, uma primeira unidade de fornecimento de fluido 66 que fornece fluido em direção a parte superior do separador estacionário 64 a partir da parte inferior é proporcionada. A primeira parte de fornecimento de fluido 66 inclui um primeiro bocal de fornecimento de fluido 68 conectado com a parte inferior do separador estacionário 64, e uma válvula de abertura / fechamento 70 proporcionada entre a fonte de abastecimento de fluido (não-mostrada) e o primeiro bocal de fornecimento de fluido 68.In addition, at the bottom of the stationary separator 64, a first fluid supply unit 66 which supplies fluid toward the top of the stationary separator 64 from the bottom is provided. The first fluid supply portion 66 includes a first fluid supply nozzle 68 connected with the bottom of the stationary separator 64, and an open / close valve 70 provided between the fluid supply source (not shown) and the first fluid delivery nozzle 68.

Adicionalmente, uma segunda unidade de fornecimento de fluido 67, a qual fornece o fluido para o terceiro tubo 65, é proporcionada na parte média do terceiro tubo 65 localizada entre a válvula de divisão 65a e a válvula de retorno 65b. A segunda unidade de fornecimento de fluido 67, de forma similar à primeira unidade de fornecimento de fluido 66, inclui um segundo bocal de fornecimento de fluido 69 conectado com o terceiro tubo 65, e uma válvula de abertura / fechamento 71 proporcionada entre a fonte de abastecimento de fluido (não-mostrada) e o segundo bocal de fornecimento de flui- do 69.Additionally, a second fluid supply unit 67 which supplies fluid to the third tube 65 is provided in the middle portion of the third tube 65 located between the split valve 65a and the return valve 65b. The second fluid supply unit 67, similar to the first fluid supply unit 66, includes a second fluid supply nozzle 69 connected with the third tube 65, and an open / close valve 71 provided between the source of supply. fluid supply (not shown) and second fluid supply nozzle 69.

Por consequência, em cada uma das unidades de fornecimento de fluido 66 e 67, o fluido pode ser fornecido para o separador estacionário 64 ou para a parte média do terceiro tubo 65 a partir de cada um dos bocais de fornecimento de fluido 68 e 69 pela abertura das válvulas de abertura / fechamento 70 e 71.Accordingly, at each of the fluid supply units 66 and 67, fluid may be delivered to the stationary separator 64 or to the middle portion of the third tube 65 from each of the fluid supply nozzles 68 and 69 by opening / closing valves 70 and 71.

Apesar do fluído a ser fornecido para o separador estacionário 64 ou para o terceiro tubo 65 a partir dos bocais de fornecimento de fluido 68 e 69 incluir, por exemplo, um gás inerte, tal como nitrogênio ou argônio, hi-drocarbonetos líquidos ou produtos combustíveis líquidos, tal como querosene e gasóleo, os quais são produzidos pela utilização dos hidrocarbonetos como um material bruto, arbitrariamente gases ou líquidos que não influenciam a reação de síntese FT, podem ser utilizados. Adicionalmente, o gás ou o líquido mencionado acima pode ser fornecido e ambos podem ser fornecidos para o separador estacionário 64 e para o terceiro tubo 65 a partir dos bocais de fornecimento de fluido 68 e 69.Although the fluid to be supplied to stationary separator 64 or third tube 65 from fluid supply nozzles 68 and 69 includes, for example, an inert gas such as nitrogen or argon, liquid hydrocarbons or combustible products. Liquids, such as kerosene and diesel, which are produced by the use of hydrocarbons as a crude material, arbitrarily gases or liquids that do not influence the FT synthesis reaction, may be used. Additionally, the gas or liquid mentioned above may be supplied and both may be supplied to stationary separator 64 and third tube 65 from fluid supply nozzles 68 and 69.

Em adição, na presente concretização, cada um dentre os bocais de fornecimento de fluido 68 e 69 é disposto entre o separador estacionário 64 ou o terceiro tubo 65, e as válvulas de abertura / fechamento 70 ou 71. Entretanto, por exemplo, cada um dentre os bocais de fornecimento de fluido pode ser disposto na posição onde as válvulas de abertura / fechamento 70 ou 71 é imprensada junto com o separador estacionário 64 ou com o terceiro tubo 65. A seguir, a operação do sistema de reação de síntese 1 configurado deste modo será descrita.In addition, in the present embodiment, each of the fluid supply nozzles 68 and 69 is disposed between the stationary separator 64 or the third tube 65, and the opening / closing valves 70 or 71. However, for example each between the fluid supply nozzles can be arranged at the position where the open / close valves 70 or 71 are pressed together with the stationary separator 64 or the third tube 65. Next, the operation of the synthesis reaction system 1 is configured. in this way it will be described.

Em um estado onde o sistema de reação de síntese 1 é operado, o gás de síntese é fornecido para a pasta fluida 12 acomodada de modo que seu nível de líquido fique localizado mais elevado do que a abertura de saída de pasta fluida 14 e por consequência, o fluxo de circulação da pasta fluida 12 é gerado dentro do corpo principal do reator 10. Adicionalmente, neste estado, os hidrocarbonetos líquidos 122 são sintetizados pela reação química com o gás de síntese e com as partículas catalisadoras 124. Além disso, o calor produzido por esta reação química é resfriado pelo tubo de resfriamento 40.In a state where the synthesis reaction system 1 is operated, the synthesis gas is supplied to the slurry fluid 12 so that its liquid level is located higher than the slurry outlet opening 14 and therefore , the circulation flow of the slurry 12 is generated within the main reactor body 10. Additionally, in this state, the liquid hydrocarbons 122 are synthesized by the chemical reaction with the synthesis gas and the catalyst particles 124. In addition, the heat produced by this chemical reaction is cooled by cooling tube 40.

Adicionalmente, no estado de operação do sistema de reação de síntese 1, uma parte do fluxo de circulação da pasta fluida 12 é circulada para a abertura de entrada de pasta fluida 16 através do primeiro tubo 61, do vaso de desgaseificação 62, do segundo tubo 63, do separador estacionário 64 e do terceiro tubo 65 a partir da abertura de saída de pasta fluida 14. Ou seja, neste estado de operação, a válvula de divisão 61a do primeiro tubo 61, a válvula de divisão 65a do terceiro tubo 65 e a válvula de retorno 65b são abertas.Additionally, in the operating state of the synthesis reaction system 1, a portion of the flow stream of the slurry 12 is circulated to the slurry inlet opening 16 through the first tube 61 of the degassing vessel 62 of the second tube. 63, stationary separator 64 and third tube 65 from the slurry outlet opening 14. That is, in this state of operation, the first tube split valve 61a, the third tube split valve 65a and check valve 65b is opened.

Adicionalmente, neste estado de operação, as válvulas de abertura / fechamento 52, 70 e 71 da unidade de ajuda de fluxo 50 e das unidade de fornecimento de fluido 66 e 67 são fechadas, e assim, o fornecimento do fluido para o corpo principal do reator 10, para o separador estacionário 64 e para o terceiro tubo 65 não é executado.Additionally, in this state of operation, the open / close valves 52, 70 and 71 of the flow aid unit 50 and the fluid supply units 66 and 67 are closed, and thus the fluid supply to the main body of the reactor 10, for stationary separator 64 and for third tube 65 is not run.

Então, quando a operação do sistema de reação de síntese 1 mencionado acima é paralisada por alguns fatores arbitrários, tal como uma falha de energia elétrica, e o fluxo de circulação dentro do corpo principal do reator 10 é paralisado, a válvula de divisão 61a do primeiro tubo 61 e a válvula de retorno 65b do terceiro tubo 65 são fechadas, desse modo dividindo o caminho de circulação da pasta fluida 12 composto do corpo principal do reator 10 e da seção de circulação externa 5. Adicionalmente, a válvula de abertura / fechamento 70 ou 71 de cada uma das unidade de fornecimento de fluido 66 e 67 é aberta para fornecer fluido para a parte inferior do separador estacionário 64 e para a parte média do terceiro tubo 65 a partir de cada um dos bocais de fornecimento de líquido 68 e 69.Then, when operation of the above mentioned synthesis reaction system 1 is stalled by some arbitrary factors, such as a power failure, and the circulation flow within the main reactor body 10 is stalled, the split valve 61a of the the first tube 61 and the return valve 65b of the third tube 65 are closed thereby dividing the flow path of the slurry 12 composed of the reactor main body 10 and the external circulation section 5. Additionally, the open / close valve 70 or 71 of each of the fluid supply units 66 and 67 is opened to supply fluid to the bottom of the stationary separator 64 and to the middle part of the third tube 65 from each of the liquid supply nozzles 68 and 69

Adicionalmente, no sistema de reação de síntese 1, o sistema de reação de síntese 1 é iniciado a partir de um estado onde o gás de síntese não é fornecido para a pasta fluida 12, isto é, a partir de um estado estático onde o fluxo de circulação da pasta fluida 12 não é gerado no corpo principal do reator 10. Então, se este estado for retornado para o estado de operação mencionado acima, o gás de síntese é fornecido para a pasta fluida 12 den- tro do corpo principal do reator 10. Adicionalmente, antes ou após este fornecimento do gás de síntese ou simultaneamente com este, a válvula de abertura / fechamento 52 da unidade de ajuda de fluxo 50 é aberta para fornecer o fluido para o corpo principal do reator 10 a partir do bocal de ajuda de fluxo 51. Desse modo, o fluxo de circulação da pasta fluida 12 dentro do corpo principal do reator 10 é promovido, de modo que o fluxo de circulação constante possa ser estabelecido em um curto tempo.Additionally, in synthesis reaction system 1, synthesis reaction system 1 is started from a state where the synthesis gas is not supplied to the slurry 12, i.e. from a static state where the flow The flow rate of the slurry 12 is not generated in the main body of the reactor 10. Then, if this state is returned to the operating state mentioned above, the synthesis gas is supplied to the slurry 12 within the main body of the reactor. 10. Additionally, prior to or after or simultaneously with this delivery of the synthesis gas, the opening / closing valve 52 of the flow aid unit 50 is opened to supply fluid to the main reactor body 10 from the nozzle. flow aid 51. In this way, the circulation flow of the slurry 12 within the main body of the reactor 10 is promoted, so that the constant circulation flow can be established in a short time.

Enquanto isto, no estado estático do sistema de reação de síntese 1, uma parte sólida da pasta fluida 12 pode precipitar e aderir na seção de circulação externa 5, especialmente em direção à parte inferior do separador estacionário 64 ou à jusante do terceiro tubo 65.Meanwhile, in the static state of the synthesis reaction system 1, a solid portion of the slurry 12 may precipitate and adhere to the outer circulation section 5, especially towards the bottom of the stationary separator 64 or downstream of the third tube 65.

Assim, no sistema de reação de síntese 1, antes ou após este fornecimento do gás de síntese ou simultaneamente com o mesmo, a válvula de abertura 70 ou 71 de cada uma das unidades de fornecimento de fluido 66 e 67 é aberta para fornecer o fluido para a parte inferior do separador estacionário 64 e para a parte média do terceiro tubo 65 a partir de cada um dos bocais de fornecimento de fluido 68 e 69. Desse modo, desde que o fluxo de fluido mencionado acima flutue a parte sólida da pasta fluida 12 que precipitou ou aderiu na parte inferior do separador estacionário 64 ou no terceiro tubo 65, o fluxo de pasta fluida 12 dentro da seção de circulação externa 5 pode ser promovido.Thus, in the synthesis reaction system 1, before or after or simultaneously with this synthesis gas supply, the shut-off valve 70 or 71 of each of the fluid supply units 66 and 67 is opened to supply the fluid. to the bottom of the stationary separator 64 and to the middle part of the third tube 65 from each of the fluid supply nozzles 68 and 69. Thereby, as long as the above-mentioned fluid flow floats the solid portion of the slurry 12 which precipitated or adhered to the bottom of stationary separator 64 or the third tube 65, flow of slurry 12 within external circulation section 5 may be promoted.

De acordo com o sistema de reação de síntese 1 relacionado com a presente concretização, quando o sistema de reação de síntese 1 é paralisado, o entupimento da parte inferior do separador estacionário 64 e do terceiro tubo 65 pode ser impedido pelo fornecimento de fluido para a parte inferior do separador estacionário 64, ou para o terceiro tubo 65. Adicionalmente, quando o sistema de reação de síntese 1 é iniciado, o fluido é fornecido para a parte inferior do separador estacionário 64, ou para o terceiro tubo 65, desse modo flutuando a parte sólida da pasta fluida 12 que precipitou ou acumulou na parte inferior do separador estacionário 64, ou no terceiro tubo 65, de modo que o fluxo de pasta fluida 12 dentro da seção de circulação externa 5 possa ser promovido. Por consequência, quando o sistema de reação de síntese 1 é iniciado, o tempo que é levado até o estado do sistema de reação de síntese 1 transitar para um estado de operação a partir de um estado estático pode ser reduzido. Como resultado, a eficiência da produção dos hidrocarbonetos líquidos 122 e dos produtos combustíveis líquidos pela utilização dos hidrocarbonetos líquidos como um material bruto pode ser melhorada.According to the synthesis reaction system 1 related to the present embodiment, when the synthesis reaction system 1 is stopped, clogging of the bottom of the stationary separator 64 and the third tube 65 may be prevented by the supply of fluid to the bottom of stationary separator 64, or to third tube 65. In addition, when synthesis reaction system 1 is started, fluid is delivered to the bottom of stationary separator 64, or to third tube 65, thereby floating the solid portion of the slurry 12 which has precipitated or accumulated in the underside of the stationary separator 64, or in the third tube 65, so that the flow of slurry 12 within the external circulation section 5 can be promoted. Accordingly, when synthesis reaction system 1 is started, the time that is taken until the state of synthesis reaction system 1 transitions to an operating state from a static state can be reduced. As a result, the efficiency of the production of liquid hydrocarbons 122 and liquid fuel products by using liquid hydrocarbons as a crude material can be improved.

Em adição, na concretização acima, quando o sistema de reação de síntese 1 é encerrado, ou quando o sistema de reação de síntese 1 é iniciado, o fluido aquecido até uma temperatura mais alta do que o ponto de fusão (temperatura de precipitação: cerca de 100°C) de uma fração de cera (principalmente C21 ou maior) incluída nos hidrocarbonetos líquidos 122 pode ser fornecido para o corpo principal do reator 10, para a parte inferior do separador estacionário 64 e para o terceiro tubo 65 a partir do bocal de ajuda de fluxo 51 e ou cada um dos bocais de fornecimento de fluido 68 e 69.In addition, in the above embodiment, when synthesis reaction system 1 is shut down, or when synthesis reaction system 1 is started, the fluid heated to a temperature higher than the melting point (precipitation temperature: about 100 ° C) of a wax fraction (mainly C21 or greater) included in the liquid hydrocarbons 122 may be supplied to the main reactor body 10, the bottom of the stationary separator 64 and the third tube 65 from the nozzle flow assist 51 and or each of the fluid supply nozzles 68 and 69.

Ou seja, em um caso onde o fluido aquecido quando o sistema de reação de síntese 1 é paralisado é fornecido, o resfriamento da pasta fluida 12 pode ser impedido. Portanto, a precipitação da fração de cera pode ser impedida. Adicionalmente, em um caso onde o é fornecido fluido aquecido quando o sistema de reação de síntese 1 é iniciado, no sistema de reação de síntese 1 em um estado estático, torna-se possível aquecer a cera pelo calor do fluido mesmo se a temperatura da massa semifluida 12 se tornar mais baixa do que a temperatura de precipitação de uma fração de cera, e a fração de cera tiver precipitado dentro do corpo principal do reator 10 ou na seção de circulação externa 5. Portanto, torna-se possível dissolver a cera. Por consequência, o tempo que é levado até o estado de operação onde a cera é derretida após o sistema de reação de síntese ser iniciado pode ser adicionalmente reduzido.That is, in a case where the heated fluid when the synthesis reaction system 1 is shut down is supplied, cooling of the slurry 12 may be prevented. Therefore, precipitation of the wax fraction can be prevented. Additionally, in a case where the heated fluid is supplied when the synthesis reaction system 1 is started, in the synthesis reaction system 1 in a static state, it becomes possible to heat the wax by the heat of the fluid even if the temperature of the semifluid mass 12 becomes lower than the precipitation temperature of a wax fraction, and the wax fraction has precipitated within the main reactor body 10 or in the external circulation section 5. Therefore, it becomes possible to dissolve the wax . Accordingly, the time taken to the operating state where the wax is melted after the synthesis reaction system is started may be further reduced.

Adicionalmente, as unidades de fornecimento de fluido 66 e 67 são proporcionadas na parte inferior do separador estacionário 64 e na parte mediana do terceiro tubo 65. No entanto, as unidades de fornecimento de fluido 66 e 67 acabaram de ser proporcionadas pelo menos em posições arbitrárias da seção de circulação externa 5. Por exemplo, as mesmas uni- dades de fornecimento de fluido 66 e 67 que estas da concretização acima podem ser proporcionadas na parte inferior do vaso de desgaseificação 62 e na parte média do segundo tubo 63. Aqui, é para ser observado que mais de preferência estas unidades de fornecimento de fluido sejam proporcionadas nas partes onde um componente sólido da pasta fluida 12, incluindo uma série de partículas catalisadoras 124, tende a precipitar ou aderir da mesma forma que na parte inferior do separador estacionário 64, e similares, na seção de circulação externa 5, de forma similar à concretização acima.Additionally, fluid supply units 66 and 67 are provided at the bottom of stationary separator 64 and the middle portion of third tube 65. However, fluid supply units 66 and 67 have just been provided at least in arbitrary positions. of the external circulation section 5. For example, the same fluid supply units 66 and 67 as these of the above embodiment may be provided in the lower part of the degassing vessel 62 and in the middle part of the second tube 63. Here, it is It is to be appreciated that most preferably these fluid supply units are provided in parts where a solid component of fluid paste 12, including a series of catalyst particles 124, tends to precipitate or adhere in the same manner as at the bottom of stationary separator 64. , and the like, in the external circulation section 5, similar to the above embodiment.

Além disso, na concretização acima, a unidade de ajuda de fluxo 50 e as unidades de fornecimento de fluido 66 e 67 incluem as válvulas de abertura / fechamento 52, 70 e 71. Entretanto, elas apenas têm que incluir o bocal de ajuda de fluxo 51 e os bocais de fornecimento de fluido 68 e 69.Further, in the above embodiment, the flow aid unit 50 and fluid supply units 66 and 67 include the open / close valves 52, 70 and 71. However, they only have to include the flow aid nozzle. 51 and fluid supply nozzles 68 and 69.

Adicionalmente, no reator 3, o gás de síntese é introduzido na pasta fluida 12 a partir do distribuidor 20. Entretanto, por exemplo, outros gases, tal como gás de nitrogênio, podem ser soprados para a massa semi-fluida contanto que eles gerem um fluxo de circulação da massa semifluida 12.Additionally, in reactor 3, the synthesis gas is introduced into the slurry 12 from the distributor 20. However, for example, other gases, such as nitrogen gas, may be blown into the semi-fluid mass as long as they generate a circulation flow of the semi-fluid mass 12.

Enquanto concretizações preferidas da invenção foram descritas e ilustradas acima, deve ser entendido que estas são ilustrativas da invenção e não são para serem consideradas como limitantes. Adições, omissões, substituições e outras modificações podem ser feitas sem afastamento do espírito e do escopo da presente invenção. Por consequência, a invenção não é para ser considerada como estando limitada pela descrição anterior, é somente é limitada pelo escopo das reivindicações anexas.While preferred embodiments of the invention have been described and illustrated above, it should be understood that they are illustrative of the invention and are not to be construed as limiting. Additions, omissions, substitutions and other modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the invention is not to be construed as being limited by the foregoing description, it is only limited by the scope of the appended claims.

Aplicabilidade Industrial A presente invenção refere-se a um sistema de reação de síntese que sintetiza um composto de hidrocarboneto por uma reação química de um gás de síntese incluindo hidrogênio e monóxido de carbono como componentes principais, e com a pasta fluida possuindo partículas catalisadoras sólidas suspensas no líquido e que extrai o composto de hidrocarboneto a partir da pasta fluida. O sistema de reação de síntese inclui um corpo principal do reator que acomoda a pasta fluida; um separador que separa o com- posto de hidrocarboneto incluído na pasta fluida da pasta fluida; uma primeira passagem de fluxo que permite que a pasta fluida, incluindo o composto de hidrocarboneto, flua até o separador a partir do corpo principal do reator; uma segunda passagem de fluxo que permite que a pasta fluida flua até o corpo principal do reator a partir do separador; e um bocal de fornecimento de fluido que fornece um fluido em direção a pelo menos qualquer um dentre o separador, a primeira passagem, e a segunda passagem.Industrial Applicability The present invention relates to a synthesis reaction system which synthesizes a hydrocarbon compound by a chemical reaction of a synthesis gas including hydrogen and carbon monoxide as main components, and to the slurry having suspended solid catalyst particles. in the liquid and extracting the hydrocarbon compound from the slurry. The synthesis reaction system includes a reactor main body that accommodates the slurry; a separator separating the hydrocarbon compound contained in the slurry from the slurry; a first flow passage that allows the slurry, including hydrocarbon compound, to flow to the separator from the reactor main body; a second flow passage allowing the slurry to flow to the reactor main body from the separator; and a fluid supply nozzle that supplies a fluid toward at least any of the separator, first passage, and second passage.

De acordo com o sistema de reação de síntese da presente invenção, a eficiência da produção de compostos de hidrocarboneto e de produtos combustíveis líquidos incluindo compostos de hidrocarboneto como material bruto, pode ser aperfeiçoada.According to the synthesis reaction system of the present invention, the efficiency of producing hydrocarbon compounds and liquid fuel products including hydrocarbon compounds as crude material can be improved.

Listagem de Referência 1: Sistema de reação de síntese 5: Seção de circulação externa 10: Corpo principal do reator 12: Pasta fluida 20: Distribuidor (seção de abastecimento de gás de síntese) 50: Bocal de ajuda de fluxo 60: Primeira passagem de fluxo de pasta fluida (primeira passagem de fluxo) 64: Separador estacionário 65: Terceira tubulação (segunda passagem de fluxo) 68, 69: Bocal de fornecimento de fluido 122: Hidrocarboneto líquido (composto de hidrocarboneto) 124: Partícula catalisadora REIVINDICAÇÕESReference Listing 1: Synthesis Reaction System 5: Outer Circulation Section 10: Reactor Main Body 12: Fluid Paste 20: Distributor (Synthesis Gas Supply Section) 50: Flow Assist Nozzle 60: First Passage slurry flow (first flow pass) 64: Stationary Separator 65: Third Pipe (second flow Pass) 68, 69: Fluid Supply Nozzle 122: Liquid Hydrocarbon (Hydrocarbon Compound) 124: Catalyst Particle

Claims

1. Synthesis reaction system (1) which synthesizes a hydrocarbon compound by a chemical reaction of a synthesis gas including hydrogen and carbon monoxide as main components, and a slurry having solid catalyst particles suspended in the liquid and extracting the hydrocarbon compound from the slurry, the synthesis reaction system (1) characterized in that it comprises: a reactor main body (10) which accommodates the slurry; a separator (64) which separates the hydrocarbon compound contained in the slurry from the slurry; a first flow passage (60) allowing the slurry including hydrocarbon compound to flow to the separator (64) from the reactor main body (10); and a second flow passage (64) allowing the slurry to flow to the reactor main body (10) from the separator (65), wherein the synthesis reaction system (1) further comprises: a flow valve. split (65a) and a return valve (65b) which are arranged in the middle of the second flow passage (65) so as to separate from each other; a first fluid supply nozzle (68) which is connected with the lower part of the separator (64) and supplies a fluid toward the upper part of the separator (64) from the lower part of the separator (64); and a second fluid supply nozzle (69) which is provided in the middle of the second flow passage (65) located between the split valve (65a) and the return valve (65b) and supplies a fluid in the second flow passage. (65), and a flow flow of the slurry in the second flow passage (65) is made by actuating the split valve (65a) and the return valve (65b).

Synthesis reaction system (1) according to claim 1, characterized in that it further comprises a flow aid nozzle (50) which supplies the fluid to the reactor main body (10) to promote flow of slurry within the main reactor body (10).

Synthesis reaction system (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the fluid is heated to at least more than the precipitation temperature of a wax fraction included in the hydrocarbon compound.